(完整版)巖石力學(xué)模擬題

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)繼續(xù)教育學(xué)院2016中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)繼續(xù)教育學(xué)院2016年05課程考試第第2頁(yè)(共5頁(yè))第第#頁(yè)（共5頁(yè)）3）擴(kuò)容階段：外力繼續(xù)增加時(shí)，巖石的體積不是減小，而是增加，增加速率越來(lái)越大，最終巖石破壞。用莫爾應(yīng)力圓畫(huà)出：（1）單向拉伸；（2）單向壓縮；（3）雙向壓縮，（4）雙向拉伸.并證明：在發(fā)生最大與最小剪應(yīng)力的面上，正應(yīng)力的數(shù)值都等于兩個(gè)主應(yīng)力的平均值。答：莫爾應(yīng)力圓如圖所示如圖，由庫(kù)倫準(zhǔn)則可知，發(fā)生最大剪應(yīng)力的面為9=45。，此時(shí)的正應(yīng)力。C+CC-CC+C◎=―13+—13cos2-45o=—13222發(fā)生最小剪應(yīng)力的面為9=00和9=900的平面上，在此兩個(gè)面上的剪應(yīng)力為0，此時(shí)的正應(yīng)力C'和。"分別為：C+CC-CC'=—13+―1cos2X00=C221C+CC-Cc”=—13+—13cos2x900=c223C''+C'C+C=—1322計(jì)算題1?某巖石三軸試驗(yàn)時(shí)，圍壓為。2=。3=20MPa,并在軸壓達(dá)到lOOMPa時(shí)破壞，破壞面與最小主應(yīng)力方向的夾角為600。設(shè)巖石的破壞服從庫(kù)侖準(zhǔn)則，試求（1）巖石的內(nèi)摩擦角，（2）巖石的內(nèi)聚力（3）單軸抗壓強(qiáng)度；（4）若該巖石在正應(yīng)力為10MPa條件下進(jìn)行剪切試驗(yàn)，其抗剪強(qiáng)度多大？解：（1）巖石內(nèi)磨擦角①：2/2）+45o=6Oo得①二3Oo（2）sin①=（。-o）/（o+o+2Ccot①）1313Sin300=（100-20）/（100+20+2Ccot300）得到：C=23.09MPa（3）o=2Ccos①/（1-sin①）=2X23.09Xcos30o/（1-sin30o）=80.01MPac（4）S=otg①+C=10Xtg3Oo+23.09=28.88Mpa2.一圓形巖石隧道，半徑a=3m,密度r=25kN?m-3,Z=300m。已知巖石隧道處于重力應(yīng)力場(chǎng)，側(cè)壓系數(shù)入=1,根據(jù)巷道圍巖彈性應(yīng)力分布情況，作出巷道周圍的徑向應(yīng)力和切向應(yīng)力隨半徑增大的應(yīng)力分布圖，并指出最大應(yīng)力，確定o「1.1?r?Z、01.15?r?Z時(shí)的影響圈半徑。答：已知a二3m重力應(yīng)力：P0=r-Z二2500x300二1.5MPa當(dāng)側(cè)壓入=1時(shí)，在圓巷周圍的徑向應(yīng)力b和切向應(yīng)力b為rUb=P（1-竺）=0r0R2a2=Fl+花)=2P0=2XP0=15(MPa)a2當(dāng)b二l.lrZ時(shí)，b=P(1+)=1.1P得出R2=10Xa2=90,則R-9.5mww0r20當(dāng)bw=1.15rZ時(shí),be=P0(1+肯)=1.15P0得